條形碼自動識別技術是一種快速、適時、準確收集、儲存、處理信息的高新技術，是實現(xiàn)國民經濟現(xiàn)代化建設大市場，搞活大流通、發(fā)展大貿易，建立信息網絡，實行電子數據交換，開展安全檢測，增強競爭能力不可缺少的技術工具和手段。下面要介紹的四大條碼識別技術，不能絕對區(qū)分開來，比如智能卡技術，也可能還是生物識別技術、聲音識別技術，而聲音識別技術從屬于生物識別技術。
智能卡(Smart Card)技術
隨著集成電路技術和計算機信息系統(tǒng)技術的全面發(fā)展，科學家們將具有處理能力和具有安全可靠、加密存儲功能的集成電路芯版嵌裝在一個與信用卡一樣大小的基片中，就是“集成電路卡”，國際上稱為“Smartcard”，我們澤為“智能卡”。其最大特點是具有獨立的運算和存儲功能，在無源情況下，數據也不會丟失，數據安全性和保密性都非常好，成本適中。智能卡與計算機系統(tǒng)相結合，可以方便地滿足對各種各樣信息的采集傳送、K9密和管理的需要，它在國外的許多領域如：銀行、公路收費、水表煤氣收費、海關車輛檢查(使用射頻卡，車輛通過時即已讀寫完畢)等得到了廣泛應用。
清華同方2003年8月推出了能“卡”死關鍵數據的超翔系列PC，采用獨創(chuàng)的CPU智能卡技術實現(xiàn)了國內信息安全研發(fā)領域的實質性突破。CPU智能卡目前在國內僅有兩家能夠生產，清華同方產品已通過中國人民銀行認證，能夠為整臺機器提供最好級別的底層物理安全性。在結合WINDOWS XP操作系統(tǒng)的情況下，不同的IC卡用戶可以自由實現(xiàn)不同權限用戶的登錄。無需重啟機器，就可自動切換到新用戶的使用界面，同時雙方的自有文件保證絕對的安全。使用智能卡還可以加密一些重要的文件和文件夾，通過這種加密方式打亂文件數據，即使被人把硬盤盜走，如果沒有操作軍官的智能卡也不能獲得機密的數據。為關鍵數據提供了100％的安全解決方案，同時也充分保證了軍隊應用中的一機多人的操作需求。
為了加強智能卡的認證能力，研究人員已引進生物鑒別技術以取代傳統(tǒng)的個人密碼鑒定方法。由于個人密碼只是一連串的數字，不能真正代表個人的身份，但生物鑒別技術(如辨認指紋及瞳孔等)便可用來彌補這個不足之處。生物識別技術具有廣闊的應用前景。香港特區(qū)政府已于2003年6月起，展開以智能身份證更換現(xiàn)有身份證的計劃。智能身份證與舊證最大的分別是內設電腦芯片，具有儲存及處理數據的功能。香港特區(qū)政府已在所有入境事務處的辦公室裝設自助服務站，讓市民檢視智能身份證內的資料。全港600多個公共服務站與地鐵站、商場、郵政局、公共圖書館和社區(qū)中心的電腦都配備了智能卡閱讀器，方便市民使用智能身份證內設的電子證書。政府還將免收電子證書首年費用，以推動電子商務發(fā)展。新身份證是一種具多重用途的智能卡。香港于2001年開展智能身份證計劃，引人多項增值用途方便市民，內容包括：在2004年底利用智能身份證內的數碼拇指指紋模版，在邊境管制站實行旅客及車輛自肋出入境檢查；可選擇在智能貝份證上加入電子證書，以便高效安全地進行電子商業(yè)交易；只需辦理簡單的登記手續(xù)，可把智能身份證當作圖書證使用等。智能身份證的另一個智能之處在于其聯(lián)網性能，作為一個移動的數據庫鑰匙，它可以和銀行、稅務、勞動保險、失業(yè)救濟、醫(yī)療、教育、社會保障等很多公用數據庫相通。生物識別技術目前也遇到一些有待解決的問題。比如，隨著年齡的增長，人面孔、聲音所包含的生物特征會發(fā)生一些變化。另一方面，儲存生物特征信息涉及個人隱私問題。
深圳將給液化氣鋼瓶配備“身份證”--電子標簽或條形碼。通過電腦識別，市民就可以了解鋼瓶的使用時間、充裝地點、流轉歷史等內容。深圳22家液化氣充裝單位都已確定自己的標識，市質監(jiān)局還將對充裝站鋼瓶進行建檔、登記。建氣瓶檔案最重要的環(huán)節(jié)是開發(fā)出鋼瓶的電子標簽、條形碼，通過電腦識別來確認鋼瓶的充裝站、使用時間、檢驗次數，讓“黑氣”無處容身。液化氣鋼瓶有了“身份證”后，在現(xiàn)場操作時，工作人員只要使用便攜式條形碼數據采集器就可以非常方便地對氣瓶條形碼編號進行自動識別和登記。數據采集器會自動對相關信息進行處理、分析和判斷，遇到偽劣鋼瓶時采集器會發(fā)出提示或報警。操作人員可以及時、有效地發(fā)現(xiàn)過期報廢瓶和未做登記的瓶，可以有效地減少或避免事故的發(fā)生。條形碼“身份證”還可以追溯并查詢到任何一個氣瓶的流轉歷史。另外，該條形碼標牌具有耐高溫火焰燒烤、耐腐蝕、永不老化、可長久重復使用等特點，所以保證了每個鋼瓶只使用一張“身份證”。
無線射頻識別技術(RFID)
RFID是英文“RAIDOFREQUENCY IDENTIFICATION”的縮寫，叫做“智能標簽”或“無線射頻識別”。射頻技術是利用無線電波對記錄媒體進行讀寫。在如同紙薄的標簽內嵌入可編程的芯片、IC回路和發(fā)射天線，并通過一定的頻率，在1米以上的距離對芯片的內容進行存儲和讀寫操作，并能準確地同時識別30個以上的目標，它通過識別系統(tǒng)發(fā)射的頻率提供能量，不需要電池提供能源，根據客戶設定的密碼和芯片制造商提供的序列號通過復雜的算法后生成一個絕對惟一的6位識別碼來保證每個標簽的惟一性。
為了實現(xiàn)數據高速、遠距離地傳輸，必須把數據信號疊加在一個規(guī)則變化的信號比較強的電波上，這個過程叫調制，規(guī)則變化的電波叫載波。在RFID系統(tǒng)中，載波電波一般由閱讀器或編程器發(fā)出。有多種方法可以實現(xiàn)數據在載波上的調制，如用數據信息改變載波的波幅叫調幅；改變載波的頻率叫調頻；改變載波的相位叫調相等等。一般來說，使用的載波頻率越高，數據能夠傳輸的速度越快，例如，2.4GHZ頻率的載波，可以實現(xiàn)2Mbps(相當于每秒可以傳輸大約200萬個字符)。但是，不能無限地提高載波頻率以提高信息傳輸速度，因為，無線電波頻率的選用是受到政府管制的，各個國家一般都對不同頻率的無線電波規(guī)定了不同的應用目的，RFID技術無線電波的選擇也必須遵守這種規(guī)定。目前，國內一般采用通信頻率為2．4GHZ擴頻技術進行通信。這是因為在我國2．4G-2．4835GHZ的頻段是無需向國家無線電管理委員會申請使用許可證的公用頻段。過去，商業(yè)的無線數據傳輸一般采用窄帶傳輸，即使用比較單一的載波頻率傳輸數據。現(xiàn)在，商業(yè)領域廣泛使用擴頻技術傳輸無線數據，即使用有一定范圍的頻率傳輸數據，這就有了帶寬的概念，帶寬就是通信中使用的最高的載波頻率與最低的載波頻率之差。使用寬帶頻率傳輸數據最明顯的優(yōu)勢是數據傳輸的速度進一步加快，而且可靠性更高，因為當一個頻率的載波線路繁忙或出現(xiàn)故障時，信息可以通過別的頻率載波線路傳輸。
射頻識別技術適用的領域：物料跟蹤、運載工具和貨架識別等要求非接觸數據采集和交換的場合，要求頻繁改變數據內容的場合尤為適用。來自美國的“傲衛(wèi)”牌密碼識別無線網絡汽車防盜器已經在我國面市。“傲衛(wèi)”牌密碼識別無線網絡汽車防盜器就是采用了RFID技術，在世界汽車防盜裝置的領域處于領先的水平。它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工千預，不需要光源，免裝電池，使用壽命長達20年；能在惡劣環(huán)境下工作；使用低頻率傳輸，可以透過外部材料讀取數據；它操作快捷方便，能夠輕易嵌入或附著在不同形狀、類型的產品上，可以長距離傳輸，數據存取有密碼保護，安全性更高，可以對RFID標簽所附著的物體進行追蹤定位。無線射頻識別系統(tǒng)是利用無線電波來傳送識別資料，以完成身份及內容識別，可不受空間限制，更快速的進行資料交換、物品追蹤、分類、統(tǒng)計、分析等。IBM目前已與沃爾瑪、寶潔公司、吉列公司、百事可樂等公司，進行此項技術的導入。一旦采用這項技術，只要消費者從貨架上拿起一項產品，電腦系統(tǒng)會自動將產品資料報告整個供應鏈系統(tǒng)，客戶結賬寸只需要將購物車通過辨識系統(tǒng)的讀取機，就能二次結清購物車內的所有物品的價格。而后端倉庫也能立目口了解需要補貨的項目。
2003年6月?3日，北京根據一項由麻省理工學院（MIT）和IBM針對自動化識別系統(tǒng)（Auto-ID）與新型無線射頻識別技術目前企業(yè)使用現(xiàn)狀的調查報告指出，率先采用“自動化識別系統(tǒng)”以及新型無線射頻識別技術的企業(yè)，將極大地提高供應鏈的效率，使這些企業(yè)能夠超越競爭對手。IBM業(yè)務咨詢服務事業(yè)部中國區(qū)總經理袁超明指出，“自動化識別系統(tǒng)”是供應鏈管理中重要的一環(huán)，尤其是中國的制造業(yè)，將會呂幅減少作業(yè)的時間，人工以及增加準確性，進而降低動輸以及庫存成本，并增加出貨的準確性和速度，進而削減成本，提高了利潤。根據IBM業(yè)務咨詢服務事業(yè)部過去為多加企業(yè)導入ERP的經驗，發(fā)現(xiàn)對于物流以及零售行業(yè)而言，“自動化識別系統(tǒng)”除了能應用于貨品進出的管理外，更能有效降低庫存因為遺失、失竊所帶來的損失以及縮短收款流程，從而帶來利潤的增加。同時，依據IBM與國外客戶合作結果顯示，若采用先進的無線射頻識別系統(tǒng)，則可減少10％至30％安全庫存量，以降低倉儲成本。
最近幾個月無線射頻識別技術(RFID)在美國引發(fā)了激烈爭論。美國和歐洲的一些零售商和制造商，包括沃爾瑪已經開始在商店庫存管理和倉儲環(huán)境下測試RFID系統(tǒng)。這項技術的支持者積極宣揚無線識別將代表下一代的條形碼技術，其實時性和準確性大大提高了企業(yè)供應鏈清晰度，為企業(yè)降低庫存，帶來更高運營效率并大量減少失竊現(xiàn)象。實際上，這種好處最終還能讓消費者受惠：產品種類更豐富并且價格更便宜，在買好東西時無需排隊結賬，只需自由走出店門，自動識別系統(tǒng)將自動從消費者的嵌有RFID芯片的信用卡里劃賬。目前英國的連鎖超市下esco已開始銷售帶有RFID標簽的吉列剃須刀。意大利制衣公司貝納通BenettOn也正在學習使用新近購買的RFID標簽。吉列公司也向加州的AlienTechnology公司訂購了五億枚RFID標簽。德國的KSW-Microtec公司則發(fā)明了專為衣物設計的可以洗刷的RFID標簽。另外根據EE Times報道，歐洲中央銀行計劃截至2005年在其銀行單據中嵌入RFID標簽以對付偽造單據。
但同時，個人隱私組織則擔心未經檢驗和無限制的無線識別將大大威脅個人隱私。因為這項技術可以收集大量數據信息并將其和顧客信息數據庫連接。比如：崗家可以通過你買的毛衣上的RFID標簽存儲的信用卡信息確認你的情況，還可以根據對收集的購物數據分析得出你的購物偏好，并在你踏入店門時對你做廣告，這就像電影《少數族報告》里描述的情景一樣。警察局則可以通過這項技術拿到一個人從生到死的詳細情況跟蹤。他門還擔心，更糟糕的是一些別有用心印公司和人可能會利用這項技術做文章。反超市侵犯隱私消費者組織的主管Katherine Abrecht和隱私權利組織的王管Beth Givens將出席加州的聽訌會作證并對無線識別技術提出質疑。他們認為MIT和RFID標簽制造商很顯然把消費者隱私拋在了腦后。
生物特征識別技術
隨著光電技術、微計算機技術、圖像處理技術與模式識別等技術的快速發(fā)展，出現(xiàn)了一種嶄新的人體生物特征識別技術，這就是依靠人體生物特征來進行人的身份驗證的一種高科技識別技術。人體生物特征目前王要用到人體的指紋、掌紋、眼虹膜、聲音、筆跡、面貌及DNA等。由于這些特征具有人體所固有的不可復制的惟一性和穩(wěn)定性，因此不可能復制、失竊或被遺忘。所以，利用人體的這些獨特的生理特征能準確地鑒別每個人的身份。近幾年來，已開發(fā)應用了聲音識別、簽字識別、指紋識別、掌形識別、眼虹膜識別等人體生物特征
識別技術，而最近開發(fā)的人體面貌識別技術則具有簡便、準確、經濟及可擴展性良好等眾多優(yōu)勢，因此可廣泛應用于出入口控制、安全驗證、安防監(jiān)控與搜尋罪犯等有關方面。
2003年10月舉行的日本電腦博覽會上展示了多種生物識別技術產品，它們能根據面孔、眼睛、手掌、指紋、聲音等生物特征對人進行識別。日本歐姆龍公司開發(fā)的面孔識別系統(tǒng)，可運用數字技術對人的眼睛、鼻子等50個部位進行拍攝、記錄，并把新提取的圖像信息與系統(tǒng)內預先儲存的臉部圖像進行對照，能很快確定用戶身份的合法性。日本沖電器工業(yè)公司發(fā)明的“彩虹”識別系統(tǒng)是根據人眼部的橢圓肌肉來識別用戶。當眼睛貼近“彩虹”識別系統(tǒng)的感知裝置寸，識別系統(tǒng)能在兩秒鐘內儲存眼部橢圓肌肉的相關信息，以后可據此進行身份識別。其依據是每個人眼部的橢圓肌肉都不一樣，而且兩歲以后人眼部肌肉變化不大，因此，“彩虹”識別系統(tǒng)誤差率僅為120萬分之一。富土通研究所的專家研究出一種手掌靜脈識別系統(tǒng)。用戶把手掌平放在距感知裝置3厘米左右，感知裝置用近紅外線拍攝手掌靜脈，并根據靜脈網絡縱橫交錯的特點識別出合法用戶。通常人的手掌靜脈網絡一生不變，因此，這一識別系統(tǒng)和指紋識別系統(tǒng)一樣精確度很高。日本阿尼莫公司研制了一種與家用電腦和手機相配套的聲音識別系統(tǒng)，如果某人想通過手機向家中的電腦發(fā)出聲音指令，那么只須用手機說話兩秒鐘，電腦中的聲音識別系統(tǒng)就能根據語音的頻率確定說話的人是否是手機的合法擁有者。
由于銀行金融系統(tǒng)對安全防范控制系統(tǒng)有著極高的要求，如對金庫的安全設施、保險柜、自動柜員機以及電子商務信息系統(tǒng)等都需要人體面貌識別技術這種更直觀、準確、可靠的識別系統(tǒng)。近年來，金融詐騙、搶劫發(fā)生率有所增高，對傳統(tǒng)的安全措施提出了新的挑戰(zhàn)。而人體面貌識別技術根本不需要帶任何的電子、機械鑰匙，因而可杜絕丟失鑰匙、密碼的現(xiàn)象。如果配合IC卡、指紋識別等技術，就可以更加使安全系數成倍增長。而且，由于對每次操作事件都保存一條有時間、日期和人體面像的記錄，所以它具有良好的可跟蹤性。當前，銀行系統(tǒng)正在開展保險柜出租、托管的業(yè)務，若銀行使用這種識別系統(tǒng)，能提高安全系數和客戶對銀行的可信度。此外，若在ATM自動取款機上應用這種識別技術，可以解除用戶忘記密碼的苦惱，而且還可以防止冒領、盜取的事件發(fā)生。
當前，我國的公、檢、法正加強對經濟、刑事等犯罪行為的打擊力度，正在聯(lián)合開展“追逃”斗爭。目前多是將逃犯的照片、身份證、特征資料上網發(fā)布。但這種方法的判斷要通過多種技術鑒定，它對證件資料假冒犯人的查洵有較大的難度，對犯罪分子的狡辨、偽裝往往要消耗大量的時間和物力來進行確認。如果利用人體面貌識別技術，則可大大提高工作效率，并能對犯罪分子產生極大的威囁力量。如在重要的車站、碼頭、機場、海關等出入口附近架設攝像機，則系統(tǒng)可在無人職守的情況下自動捕捉進、出上述場所的人員的頭像，再通過網絡將頭像面貌特征數據傳送到計算機中心數據庫去，與逃犯的頭像進行比較，迅速準確地作出身份判斷，一旦發(fā)現(xiàn)是吻合的頭像，目口自動記錄并報警。如英國倫敦警察局，由于最近使用了人體面貌識別系統(tǒng)，在三個、月內破案率就提高了34％。
聲音識別技術
聲音識別的迅速發(fā)展以及高效可靠的應用軟件的開發(fā)，使聲音識別系統(tǒng)在很多方面得到了應用、這種系統(tǒng)可以用聲音指令擬應用特定短句實現(xiàn)“不用手”的數據采集、其最大特點就是不用手和眼睛，這對那些采集數據同時還要完成手腳并用的工作場合尤為適用。由于每個人的聲音千差萬別，因此聲音可以用作安全認證的依據之一。別人可以模仿你的簽字，猜測你的密碼，甚至能留下你的指紋，但要模仿你的聲音就有點太苛刻了。美國的一座智能化大廈就采用了聲音識別的方式。到達公司門口，你必須通過安全檢查。電子聲控門衛(wèi)將問候“早上好!”你也該回答“你好!”或“早上好!”之類的禮貌用語。此時電子門衛(wèi)通過你的聲音來辨別你是不是該公司的工作人員，如果確認你是，它將主動為您打開門，但如果不是，電子門衛(wèi)將客氣地將你“拒之門外”。
如果你視力不好或行走不便，聲控設備也可助一臂之力。比如，你可以通過說話控制洗衣機、電視機、電腦等設備。讓它們執(zhí)行開啟、關閉等簡單的任務。裝有聲控設備的電腦還能為你朗讀新收到的電子郵件，告訴你最新的消息。荷蘭飛利浦公司最近還研制出了一種新型音響設備，如果你想聽音樂，不用走到音響前找按鈕，也用不著遙控器，目口使你在廚房，只要喊一聲“開始放音樂吧!”遠在客廳的音響就能自動開啟，再說出歌曲的名字，音響就能在幾秒鐘之內找到這首歌自動播放。更為神奇的是，如果你想不起來歌曲的名字，只要哼幾句歌曲的旋律，音響就能辨別出是哪首歌，然后播放給你聽。在2003年9月的CeBIT大展上，SONY亮出了他們QRIO家庭娛樂機器人。為強化對話功能，這款機器人配備了專門用于聲音識別與聲音合成的CPU。這樣，在原機型“SDR-4X”中通過外部PC實現(xiàn)的大詞匯量連續(xù)聲音識別可以由機器人獨立完成。機器人可使用的詞匯量約2萬條。為擴展記憶對話功能，不僅能記住對話者的面部與姓名，還能記住對話者在對話寸使用的單詞。因此，當新款機器人與同一個人第二次碰面寸，不僅能認出對方是誰，還能想起過去的對話內容。這樣就能對曾經遇到過的人“產生一定的感情”，原型號的機器人只能想起面部與姓名。
美國中央情報局近年來一直在秘密開發(fā)“聲音自動處理系統(tǒng)”，并用“經典故事”來命名代替。這是一種可以“實寸自動鑒別語言、說話人和武器平臺”的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)不需要人工的介入，也不管說話人的語言是什么，即可以通過語音識別技術確認該人的身份，并鎖定他說話時所在的地理位置。2003年8月?日，卡塔爾半島電視臺再次播放了據稱是伊拉克前總統(tǒng)薩達姆的講話錄音。薩達姆在講話中號召伊拉克人民“利用各種方式”趕走美英占領軍。美國中央情報局官員隨后發(fā)表聲明稱，中情局專家在對這盤錄音帶進行對比分析后，認為錄音帶上的聲音“十有八九出自薩達姆本人”。
這次美國中情局就動用了語音識別系統(tǒng)。每個人的聲音束、嘴型、喉嚨、鼻道以及發(fā)音肌肉都各不相同，這些有差異的物理特性，決定了每個人聲音的獨一無--i性。據一位曾在蘇聯(lián)侵略阿富汗期間為美國工作的巴基斯坦將軍透露：“所有的國家領導人由于其口音、停頓、用詞或表達習慣不同，因此都有著特定的識別方式，這就像人類的指紋。美國可以給每個領導人都編上號碼”。對于采集到的各國領導人的聲音資料，為便于使用，美國中央情報局對聲音加以記錄，并將其轉變?yōu)槁曌V圖或聲紋的直觀形式。聲譜圖中的電子過濾器僅允許某一特定波段的頻率通過，并對這一頻率的強度加以記錄。
聲音識別也是一種非接觸的識別技術，用戶可以很自然地接受。但聲音識別和其他的行為識別技術一樣，聲音因為變化的范圍太大，故而很難進行一些精確的匹配；聲音會隨著音量、速度和音質的變化(例如當你感冒時)而影響到采集與比對的結果。為此，近年來美國中情局在識別聲音寸還采用了聲紋技術，目口將聲音信號以時間、頻率及振幅的形式顯示出來，極大地提高了識別效率。
當卡塔爾電視臺播出薩達姆的講話錄音后，美國中情局的聲音識別專家及語言專家目口開始對這些錄音進行分析，他們首先將錄音帶中的聲音與資料庫中存儲的聲音進行對比，辨別出其相似之處及不同之處，這些相似或不同之處涉及呼吸方式、語調的抑揚變化、不尋常的語音習慣以及地方方言等。然后這些專家又利用肉眼及專業(yè)計算機分析軟件對兩種來源的聲紋加以分析研究，發(fā)現(xiàn)資料庫中的聲紋與錄音帶中的聲紋基本一致，而且包含有部分相同的單詞。
